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Microrredes: estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids

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  • 1. Microrredes: estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Smartgrids the making of Madrid, 3 de Noviembre 2010 Angel Díaz Gallo Gerente de Distribución Activa de Energía angel.diaz@tecnalia.com
  • 2. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 Índice tecnalia microrredes -
  • 3. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 Quiénes somos
  • 4. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 ¿Qué es TECNALIA? Tecnalia Research & Innovation nace en 2010, sin embargo recoge la experiencia, el recorrido y las fortalezas de organizaciones con un amplio y extenso curriculum:
  • 5. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 Somos la primera entidad privada de I+D+i en España y la quinta de Europa, con más de 1.400 personas y una facturación próxima a los 125 millones de euros. Una apuesta única, una oportunidad, un reto.
  • 6. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010
  • 7. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 microrredes
  • 8. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 ¿Qué es una microrred? es un sistema integrado de suministro y consumo de energía que consiste en cargas, fuentes de generación distribuidas, equipos de almacenamiento que pueden operarconectados al sistema eléctrico, o intencionadamente de manera aislada microrredes - definición ¿Qué NO es una microrred? • Un sistema de generación de una tecnología determinada conectado a una carga • Un grupo de generadores distribuidos que no operan de manera coordinada
  • 9. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 ¿Cuál es su objetivo? incremento de la eficiencia mediante un uso racional de la energía. Para ello la microrred debe estarcompuesta de: • una red eléctrica para el suministro de electricidad a los clientes • y una o más redes térmicas para el suministro de calor y/o frío a los clientes. fuente: TECNALIA microrredes - definición
  • 10. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 Países desarrollados • Nuevos barrios  Fuente de energía alternativa • Agregador/operación de recursos energéticos distribuidos Países en desarrollo • Electrificación en zonas remotas • Electrificación en lugares con redes de poca fiabilidad aplicaciones
  • 11. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 microrredes - componentes
  • 12. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 microrredes - componentes
  • 13. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 fuente: NAVIGANT junto con la colaboración de miembros de la comunidad científica e investigadora de E.E.U.U (Microgrids Visioning Workshop, celebrada del 22 al 24 de Junio en 2005) 2006 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Tema sobre el que visionar Proposiciones de valor Tecnologías Regulación Análisis de aplicaciones presentes y futuras. Viabilidad técnica y económica Proyectos demostradores, desarrollo de herramientas Crear descripciones funcionales y seleccionar diseños Validación tecnologías mediante proyectos de demostración de microrredes diseñadas Desarrollo de plataformas de tecnologías de componentes y prototipos de microrredes Analizar costes, beneficios, señales de precios y marcos regulatorios Demostrar que las señales de precios, beneficios y marcos regulatorios propugnados son acertados Comercialización de las microrredes Comercialización e incorporación de tecnologías relacionadas con las microrredes Activar cambios en los marcos regulatorios y señales de precios hoja de ruta
  • 14. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 mercado actual y futuro Between now and 2015, Pike Research forecasts that over 3.1GW of new microgrid capacity will come online worldwide, representing a total market value of $7.8 billion. We expect that North America will capture $5.8 billion or 74% of this market. The United States is the current capacity leader – with at least 626MW operating by 2010 – and that capacity will increase to 2,352MW by 2015
  • 15. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 ejemplos en el mundo
  • 16. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 ejemplos en USA
  • 17. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010
  • 18. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010
  • 19. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 ... y en España? ITC La Graciosa Medina de Pomar GuipuzcoaSalburua microrred de laboratorio instalaciones reales TECNALIA CENER IRECIREC
  • 20. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 2010 microrred en Tecnalia Power Sources: – Diesel Generator (2x55kW) interfaced with AC/AC converters and isolation TFs. – µTurbine (50kW) – Pacific Power Sources -programmable network simulator- (2x62.5kVA/50kW ) – PV single phase (0.6kW and 1.6kW) – PV (3.6kW three phase) – Wind Turbine (single phase 6kW) – Ballard Fuel cell (1 kVA) – DC power source (125 kW) Storage: – Flywheel (250kVA) – Ultracapacitor bank (48V 2.8MJ) – Battery banks (48V-1925Ah and 24V-1120Ah) Static Switch: – Islanded – grid connected mode Switching board: – Three busbars (Three phase) – Most devices can be connected to any busbar Tests switching board: – Concentrates all load banks at a single connection Communication network: – Ethernet, WiFi, RS 485 & RS 232 # TCP/IP, ModBus… Controllable load: – Resistive load bank (150kW & 55kW) – Reactive load banks (up to 200kVARr reactive or capacitive) Other: – Line simulator (R & X) – DC Network, Rectifier and PM1000 Inverters (2x100kW) – Hidrotec – EV platform
  • 21. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201021  Regulación secundaria: • Modo conectado  mantiene la consigna de intercambio de potencia con la red principal • Modo isla  mantiene la frecuencia ante los variación de carga  Acceso al mercado: • Cada generador (o carga) puede ofertar al mercado siguiendo distintas estrategias • Las ofertas se asignan siguiendo criterios económicos Sistema de control de microrred: funcionalidades
  • 22. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201022 Sistema de control de microrred: dispositivos para demo
  • 23. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201024 Ofertas de los generadores 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 Power (kW) Price(€/kWh) Diesel_1 Bid Diesel_2 Bid Sistema de control de microrred: demo modo conectado
  • 24. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201025 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 11:47:46 11:48:12 11:48:37 11:49:03 11:49:29 11:49:55 11:50:21 11:50:47 11:51:13 11:51:39 11:52:05 11:52:31 11:52:57 11:53:23 Time (HH:mm:ss) Power(Kw) Load PCC Diesel_1 Diesel_2 Sistema de control de microrred: demo modo conectado
  • 25. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201026 Sistema de control de microrred: demo modo conectado (2)
  • 26. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201027 Active Power -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 12:43:12 12:46:05 12:48:58 12:51:50 12:54:43 12:57:36 13:00:29 13:03:22 13:06:14 13:09:07 13:12:00 Time Power(kW) Load (w/o control) Load Bank Diesel 01 Diesel_02 PCC Sistema de control de microrred: demo modo conectado (2)
  • 27. Microrredes. Estado de desarrollo y aplicaciones para Smartgrids Madrid, 3 de Noviembre 201028 0 10 20 30 40 50 60 70 11:28:19 11:31:12 11:34:05 11:36:58 11:39:50 11:42:43 11:45:36 11:48:29 11:51:22 11:54:14 11:57:07 12:00:00 Time Power(kWatts) Diesel_1 Diesel_2 Total Load Sistema de control de microrred: demo modo aislado (2)
  • 28. Angel Díaz Gallo Gerente de Distribución Activa de Energía angel.diaz@tecnalia.com gracias por su atención